工程地质

山区的建筑场址，地质条件比较复杂，可能出现以下问题：⑴，建筑物基础的不均匀沉降问题（2），黏土层在基岩面上的稳定问题（3）砂页岩向破面的角度小于基岩面角度，可能在雨后造成基岩滑坡。

土木方面实际的基本的工程地质问题：岩石和地质构造、土的工程特征、地下水，不良地质现象的工程地质问题、工程地质原位测试、工程地质勘察以及工程地质实验等矿物的物理性质：1 晶形2 颜色(自色，假色，它色)3光泽4条痕5解理．6硬度解理、断口矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。

裂开的光滑平面称为解理面。

矿物受打击后，不具方向性的不规则破裂面，称为断口。

断口形态不平滑。

不同的晶质矿物，由于其内部构造不同，在受力作用后开裂的难易程度、解理数目以及解理面的完全程度也有差别。

根据解理出现方向的数目：一个方向（一组解理），如云母、滑石、绿泥石两个方向（两组解理），如长石、辉石、角闪石三个方向（三组解理），如方解石、白云石按SiO2的含量，分为基性岩浆和酸性岩浆。

基性岩浆富含钙、镁和铁，而贫钾、钠，粘度较小，流动性较大；酸性岩浆富含钾、钠和硅，而贫镁、铁和钙，粘度大，流动性小。

摩氏硬度计：是硬度对比的标准，从软到硬依次由下列10种矿物组成，称为摩氏硬度计。

岩浆岩的分类：依冷凝成岩浆岩的地质环境（产状）的不同，将岩浆岩分为两大类：1 深成岩2 浅成岩3喷出岩(火山岩)石英：白色柱状、块状玻璃光泽、油脂光泽硬度为7无节理贝壳状断口辉石：黑绿色；短柱状；灰绿色条痕；玻璃光泽；硬度为5~6；2组节理（87°）橄榄石橄榄绿色；粒状；无条痕；玻璃光泽；硬度6-7；无节理方解石：白色或无色；粒状；玻璃光泽；硬度3；3组完全节理遇稀盐酸起泡白云石：白带灰色；粒状；玻璃光泽；硬度3-4；3组完全节理；遇稀盐酸微弱起泡角闪石：绿黑色；长柱状；淡绿色条痕；玻璃光泽；硬度为6；2组节理（56°）长石：斜长石：灰白色；板状、柱状；玻璃光泽；硬度为6；节理（2）发育。

正长石：肉红色；板状、短柱状；玻璃光泽；硬度为6；节理（2）发育层理构造由于季节性气候的变化，沉积环境的改变，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生相应变化，从而显示出来的成层现象。

层面层与层之间的界面。

岩浆岩的分类:依冷凝成岩浆岩的地质环境的不同，将岩浆岩分为三大类：（1）深层岩:岩浆侵入地壳某深处（约距地表3km）冷凝而成的岩石。

由于岩浆压力和温度较高，温度降低缓慢，组成岩石的矿物结晶良好。

（2）浅层岩：岩浆沿地壳裂缝上升距440表较浅处冷凝而成的岩石。

由于岩浆压力小，温度降低较快，组成岩石的矿物结晶较细小。

（3）喷出岩（火山岩）：在地表的条件下，温度降低迅速，矿物来不及结晶或者结晶较差。

第四纪沉积物的划分:残积土、坡积土、洪积土、冲积土、湖积土、海积土及冰积土等。

岩层相对年代的确定方法有哪些？（1）沉积岩相对地质年代的确定方法1）底层对比法2）底层接触关系法3）岩性对比法4）古生物化石法（2）岩浆岩相对地质年代的确定方法岩浆岩的产状：1岩基2岩株3岩盘4岩床5岩脉6岩墙岩浆岩的结构和构造：岩浆岩的结构：是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。

岩浆岩的结构特征，是岩浆成分和岩浆冷凝时物理环境的综合反映。

岩浆岩的结构：1半晶质结构：岩石由结晶的矿物颗粒和部分未结晶的玻璃质组成2全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物颗粒组成3非晶质结构：岩石全部由熔岩冷凝的玻璃质组成（喷出岩的主要结构）构造：是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。

构造的特征，主要取决于岩浆冷凝时的环境。

分为：1块状构造2流纹状构造3气孔状构造4杏仁状构造沉积岩的物质组成：1碎屑物质2粘土矿物3化学沉积矿物4有机质及生物残骸。

地质年代表从晚到早：第四纪Q，晚第三纪N，早第三纪E。

白垩纪K，侏罗纪J，三叠纪T，二叠纪P，石炭纪C，泥盆纪D，志留纪S，奥陶纪O，寒武纪ψ（把字母横过来）沉积岩的构造：是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系沉积岩最主要的构造是层理构造层与层之间的界面，称为层面。

上下两个层面间成分基本均匀一致的岩石，称为岩层在短距离内岩层厚度的减小称为变薄；厚度变薄以至消失称为尖灭；两端尖灭就成为透镜体；大厚度岩层中所夹的薄层，称为夹层沉积岩的层理构造是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征：1.变质岩的成因——变质作用：1高温2高压3新的化学成分加入变质岩的构造：主要的是片理构造和块状构造1板状构造2千枚状构造3片状构造4片麻状构造三大岩类的鉴别:岩浆岩的肉眼鉴定1、先看岩石整体颜色，确定其为基性岩、中性岩、酸性岩？2、分析岩石的结构、构造,如果为全晶质粗、中粒或似斑状结构可能为深成岩；,如果为细粒、微粒或斑状结构可能为浅成岩或喷出岩；,如果斑晶细小或为玻璃质则为喷出岩；,如果有气孔、杏仁或流纹构造，则定为喷出岩。

3、分析岩石的主要矿物成分：分析一块含大量石英，颜色浅红，具全晶质中粒结构和块状构造的岩石的岩性。

从结构开始，结合岩石的其他特征，先将所属的大类分开，然后再作进一步分析，确定岩石的名称。

沉积岩的鉴别方法如果岩石是由碎屑和胶结物两部分组成，或者碎屑颗粒很细而不易与胶结物分辨，但触摸有明显含砂感的，一般是属于碎屑岩类的岩石。

如果岩石颗粒十分细密，用放大镜也看不清楚，但断裂面暗淡呈土状，硬度低，触摸有滑腻感的，一般多是粘土类的岩石。

具结晶结构的可能是化学岩类。

(1)碎屑岩先观察碎屑粒径的大小，其次分析胶结物的性质和碎屑物质的主要矿物成分。

(2)粘土岩主要是页岩和泥岩(3)化学岩主要的有石灰岩、白云岩和泥灰岩等。

要特别注意对盐酸试剂的反应。

变质岩的鉴别方法先从构造开始。

根据构造，首先将变质岩区分为片理构造和块状构造的两类。

然后可进一步根据片理特征和主要矿物成分，分析所属的亚类，确定岩石的名称。

块状构造的变质岩，其中常见的主要是大理岩和石英岩。

两者都是具变晶结构的单矿岩，岩石的颜色一般都比较浅。

但大理岩主要由方解石组成，硬度低，遇盐酸起泡；而石英岩几乎全部由石英颗粒组成，硬度很高。

岩体的结构分析结构面：1原生结构面2构造结构面3次生结构面结构面的特征：A结构面的规模B构面的形态C构面的连通性D构面的张开度和充填情况E结构面的密集程度岩层的产状用岩层的走向，倾角和倾向三个产状来表示褶曲的类型1背向褶曲2向斜褶曲按褶曲的轴面产状将褶曲分为;1直立褶曲2倾斜褶曲3倒转褶曲4平卧褶曲按褶曲的枢纽产状分为:1水平褶曲2倾伏褶曲裂隙的类型：1张性裂隙2扭（剪）性裂隙影响岩石工程性质的因素1 岩石的地质特征2 岩石形成后所受外部因素的影响地质构造运动：地壳运动控制着海陆分布，影响着各种地质作用的产生和发展，如岩浆活动、火山作用，地震以及岩层褶曲与断裂等。

造山运动：水平运动使得地壳产生拉账，挤压，引起各种断裂和褶皱构造，使得地表起伏。

造陆运动：垂直运动是长期交替的升降运动，引起大范围的隆起或凹陷，产生海陆变迁。

地壳运动的产生和发展是不平衡的，各地区的影响也是不同的，它可以从各地质时期的岩层褶皱，断裂以及岩浆活动，火山作用等反映出来。

地质构造：地质构造是地壳运动的产物，构造变动在岩层和岩体中遗留下来的各种构造形迹。

水平构造：未经构造变动的沉积岩层，其形成的原始形状是水平，先沉积的老岩层在下，后沉积的新岩层在上，成为水平构造单斜构造：原来水平的岩石层，在地壳运动的影响下，产状发生变动，向一侧倾斜，形成单斜构造。

单斜构造往往是皱曲的一翼、断层的一盘或者是局部的地层不均匀的上升或下降引起的。

岩层产状：岩层在空间的位置，倾斜岩层的产状三要素：走向、倾向、倾角。

在野外用地罗盘直接在岩石层面上测量得到岩层产状测量。

褶皱构造：组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩石形成一些列波状弯曲而为丧失其连续性的构造。

褶曲：褶皱构造中的一个弯曲。

褶曲要素：核部、翼、轴面、轴及枢纽等几部分组成皱曲类型：基本形态：背斜、向斜。

按轴面产状可分为：直立、倾斜、倒转、平卧；按枢纽产状：水平、顷伏。

皱曲的野外观察法：穿越法、追索法。

断裂构造：构造成壳的岩体，受力作用发生变形，当变形达到一定程度后，使岩体的连续性和完整性遭到破坏，产生大小不一的断裂。

裂隙：也称节理，即存在于岩体中的裂缝。

裂隙类型：构造裂隙（张性裂隙、扭（剪）性裂隙、）；非构造性裂隙。

断层：岩；体受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生显著位移的断裂构造。

断层要素：断层面和破碎带；断层线；上胖和下盘；断距。

断层的基本类型：正断层；逆断层；平推断层。

断层带：局限于一定地带内的一系列走向大致平行的断层组合，如阶梯断层，地堑，地垒和迭瓦式构造等。

断层的野外识别：地貌特征；底层特征；断层的半生构造现象。

整合接触：沉积区处于相对稳定稳定阶段，并连续不断的进行沉积，则堆积物的次序是衔接，产状是彼此平行的，成形的年代上也是顺次连接，岩层之间的这种关系叫整合接触。

不整合接触：沉积过程中发生间断，年代不是顺次连续，这种接触是不整合接触。

不整合类型：平行不整合；角度不整合。

影响岩石工程性质的因素：一是岩石的地质特征（矿质成分；结构；构造；成因）二是岩石外部因素的影响（水的作用；风化作用）岩体结构分析：结构面（源生、构造、次生三大类）A源生结构面是成岩时形成的，分为沉积、火山、变质三大类型B构造结构面C次生结构面结构面特征：A规模B形态C密集程度D连通性E张开度和填充情况地下水：存在于地壳表面以下岩土空隙中的水。

有气态、固态、液态三种形式。

根据岩土中水的物理力学性质也可分为：气态水、结合水、毛细水、重力水、固态水、结晶水和结构水。

地下水按埋葬条件可分为：包气带水、潜水、承压水。

对根据含水层的空隙性质地下水可分为亚三类：孔隙水、裂隙水、岩溶水。

潜水：在地表以下第一层较稳定的隔水层以上具有自由水面的重力水。

其主要来源：大气降水、地表水、深层地下水及凝结水。

其排泄：可直接流入地表水体。

承压水（自由水）地表以下充满两个隔水层之间的重力水。

适宜形成承压水的地质环境：一是向斜构造盆地；二是单斜构造（自流）斜地。

其排泄方式是多种多样的。

裂缝水：埋藏在基岩裂缝中的地下水。

按成因分：风化裂缝水、成岩裂缝水、构造裂缝水。

溶岩水：赋存和运移于可溶岩的溶隙溶洞中的地下水。

暗藏水条件分：岩溶上层滞水、岩溶潜水、岩溶承压水。

地下水中分布最广、含量较多的离子是：钾、钠、镁、钙、氯、硫酸根和碳酸氢根。

地下水中的主要气体成分：O2 、N2、CO2、H2S地下水对建筑工程的不良影响：降低地下水位会使软土地基产生固结沉降；不合理的地下水流动会诱发某些图层出现流砂现象和机械浑浊；地下水对位于水位以下的岩石、土层和建筑物基础产生浮托作用；某些地下水对钢筋混凝土基础产生腐蚀。